Способ приготовления суспензии с этилсиликатным связующим Советский патент 1987 года по МПК B22C5/04 B22C9/04 

113

Изобретение относится к области литья по вьтланляемым-моделям, в частности к способам изготовления суспензий для получения керамических форм с этилсиликатным связующим.

Цель изобретения - повьппение прочности форм и живучести суспензий.

Сущность способа заключается в следующем.

Перекись водорода разлагается в кислой среде с выделением активного кислорода, участвующего в реакции образования силаксановых связей в этилсиликатном связующем. Кроме того мельчайшие пузырьки кислорода барбо- тируют смесь, способствуя прохождени реакций и, следовательно, формированию СБЯззтощих свойств в суспензии, Молекулы воды в момент образования из перекиси водорода имеют по- вытенную реакционную способность вследствие неравновесного магнито- электронного состояния, что ускоряет процесс гидролиза этилсиликата и повышает степень гидролиза, Выделяющи- еся по всему объему мельчайшие газовые пузырьки барботируют с вязующее.

Кроме того, использование перекиси водорода в качестве дополнительно го кислородсодержащего реагента повышает стабильность гидролизованных растворов этилсиликата. Появляется возможность использования повышенных содержаний кислотного катализатора - соляной кислоты - для ускорения реакции гидролиза этилсиликата без ухудшения свойств раствора связующего. При образовании газообразного кислорода легколетучий хлористый во- дород диффундирует в пузырьки газа и выноситу:я вместе с ним за пределы реакционной среды.

Таким образом, связующий раствор из неустойчивых областей (рН 0,5-1) переходит в стабильные (рН 2), т,е, по окончании процесса приготовления суспензии или связующего происходит дизактивация ненужных порций катализатора,

Чтобы реализовать эти преимущества перекись водорода должна с самого начала участвовать в реакциях гидролиза и поликонденсации зтилсиликата, а потому ее следует вводить в смеситель непосредственно после этилсиликата.

Перекись водорода может быть введена в виде твердого агента (гидро12

перита) или в виде 30%-ного водного раствора (пергидроля).

Составляющие суспензии вводили в смеситель при перемешивании в следующем порядке: ацетон, изопропило- вый спирт, подкисленную соляной кислотой воду, этилсиликат 32, перекись водорода в виде 30%-ного водного раствора. Компоненты перемешивали со скоростью вращения крыльчатки 2800 об/мин в течение 2 мин, затем вводили пылевидный кварц. Общее время перемешивания 35 мин,

Соотношение ингредиентов приведено в табл, 1,

Качество суспензии оценивали по следующим показателям: вязкость - по вискозиметру ВЗ-4 при t 20 c по ГОСТ 9070-75 (в секундах)., величину водородного показателя рН - по рН-метру прочность керамических 4-слойных образцов при статическом изгибе - на разрывной машине РМ-30, газопроницаемость в условных единицах,

Образцы для испытания на прочность при изгибе сушили в воздушно- аммиачном pe :ajMe, испытывали до выплавления, а также при ,

Свойства суспензии и форм приведены в табл,, 2,

Как следует из данных, приведенных в табл. 2, оптимальным является введение в состав суспензии перекиси водорода в количестве 0,6-1,8% от массы этилсиликатного связующего. Введение перекиси водорода менее 0,6 мас,% не позволяет получить формы высокой прочности5 а суспензию высокой стабильности вследствие малой степени гидролиза и низких значений рН суспензии. Введение перекиси более 1,8 мас,% приводит к снижению прочности керамических форм и повышению вязкости суспензии вследствие циклообразования полимерных молекул.

Реализация изобретения позволит повысить качество форм и отливок, снизить расход связующих материалов.

Формула изобретения

Способ приготовления суспензии с этилсиликатным связуюшим преимущественно для керамических форм, включающий введение в смеситель при перемешивании этилсиликата, растворителя, воды, неорганической кислоты, огне31303251 4

упорного наполнителя, перекиси водо- тем, что, с целью повьтения прочно- рода, смешивание компонентов для сти форм и живучести суспензий, перепроведения реакции гидролиза этилси- кись водорода вводят непосредственно ликата и получения этилсиликатного после этилсиликатав количестве 0,6 - связующего, отличающийся 5 8% отмассы этилсиликатного связующего.

Т а б л и ц а 1

Изобретение относится к способам изготовления суспензий для получения керамических форм с этилсили- катным связующим при литье по выплавляемым моделям. Цель изобретения - повышение прочности форм и живучести суспензий. Это достигается введением в этилсиликатную суспензию непосредственно после этилсиликата перекиси водорода в количестве 0,6-1,8% от массы связующего. Выделяющиеся мелкие пузырьки кислородсодержащего газа барботируют связующее, ускоряют гидролиз этилсиликата и стабилизируют связующее из-за перехода его из неустойчивой области с рН 0,5-1 в стабильную с рН 2. Изобретение повьша- ет качество форм и отливок и снижает расход связующего материала, 2 табл. 9 ОО ю ел